آینده ارتباطات خودرویی
|
تین نیوز | اداره ایمنی ترافیک بزرگراه های ملی امریکا (NHTSA) با هدف کاهش تصادفات، برنامه هایی را برای تسهیل استقرار ارتباطات خودرو با خودرو (V2V) در وسایل نقلیه سبک اعلام کرده است. اما زمان و نحوه رخداد این واقعه مهم هنوز در پرده ابهام قرار دارد. زیگفرید مورتکوویتز (یکی از مقاله نویسان دایمی Telematics Update) به بررسی این موضوع می پردازد.
اعلامیه اداره ایمنی ترافیک بزرگراههای آمریکا (NHTSA) در اوایل فوریه سال جاری مبنی بر آغاز فرایند استقرار فناوری ارتباطات خودرو با خودرو (V2V) در وسایل نقلیه سبک، پرسش های بسیاری را از سوی افراد مشتاق فناوری برانگیخته است.
این اداره در اعلامیه خود گفته بود در حال تکمیل تحلیل های خود از داده های آزمون ایمنی خودروهای مرتبط است که به مدت یکسال با بیش از 2800 خودرو با همکاری پژوهشکده حمل و نقل دانشگاه میشگان در آن آربور اجرا شده است. در این اعلامیه همچنین عنوان شده بود که نتایج بدست آمده در هفته های آتی منتشر خواهد شد.
اداره NHTSA میگوید این فناوری می تواند با هشداردهی به رانندگان در مورد ریسک ها و خطرات، بویژه آنهایی که خارج از خط دید راننده هستند، باعث پیشگیری از بسیاری از انواع تصادفات متداول مانند برخورد از عقب، تغییر مسیر و برخورد در تقاطع ها شود.
در نظراتی که در نمایشگاه بین المللی لوازم الکترونیکی مصرفی (CES) لاس وگاس به تاریخ ژانویه سال جاری ابراز شد، مدیر NHTSA آقای دیوید استریکلند گفته است که اگر V2V با سایر فناوری های درون خودرو ترکیب شود، می تواند باعث کاهش 80 درصدی در تعداد تصادفاتی شود که منشاء آنها اختلال حواس رانندگان نیستند.
فناوری V2V چگونه کار می کند
به گفته زاخاری دوئرزاف (Zachary Doerzaph) مدیر مرکز پژوهش خودروهای پیشرفته در موسسه حمل و نقل ویرجینیا تک، مثالی از این فناوری های نجات بخش استفاده از هشدار ترمز اضطراری (EEBL) است، کاربردی از V2V که در صورت ترمز شدید و ناگهانی یک خودرو، سیگنال ویژه ای را به خودروهای پشت سر می فرستد.
اگر سناریوی طراحی شده درست اجرا شود، هرکدام از خودروهای پشت سر که به فناوری V2V مجهز باشند، هشداری برای راننده خود تولید می کنند. به گفته دوئرزاف این کاربرد اختصاصا برای کاهش احتمال تصادفات زنجیره ای طراحی شده است.
این هشدارها می توانند به شکل چراغهای LED چشمک زن روی داشبورد یا آینه عقب، هشدارهای صوتی یا لرزش صندلی راننده یا ترکیبی از هر سه نوع باشد.
در طی نمایشی از این فناوری بر روی یک خودروی مدل تاروس فورد مجهز به فناوری V2V در نمایشگاه CES سال جاری، فرید احمد زید کارشناس فنی سامانه های همیار راننده در بخش ایمنی فعال فورد چنین اظهار نمود که فناوری ارتباطات بردکوتاه اختصاصی (DSRC) قادر است سیگنالهایی را از سایر خودروهای مجهز به فناوری V2V تا شعاع 300 تا 500 متری گردآوری کند.
اطلاعات ارسالی شامل سرعت خودرو، برخی ورودی های خودرو-راننده، ترمزگیری و سیگنالهای تولید شده توسط گردش فرمان خودرو می باشد. این اطلاعات به داده های GPS افزوده شده و به شکل یک پیام بسته بندی شده 10 بار در ثانیه منتشر می شود.
احمد زید در ادامه توضیح می دهد: بدین ترتیب شما می توانید با سرعت 10 بار در ثانیه اطلاعاتی در مورد اشیایی که با سرعت پیرامون شما در حرکتند داشته باشید.
به گفته دوئرزاف آزمایشاتی نیز در راهند که در آنها یک ضربان 500 هزارم ثانیه ای ترمز بکار رفته است. بدین ترتیب هشداری برای راننده از طریق سامانه ترمز خودرو تولید می شود. این سامانه خودرو را متوقف نساخته یا حتی باعث کاهش قابل ملاحظه سرعت آن نمی شود لیکن می تواند ترمز را فعال کرده و پاسخی را از سوی راننده موجب شود.
لیکن تمامی این علایم هشدار دهنده همراه با خطراتی برای راننده هستند. دیو مک نامارا رییس یک شرکت تولید راهکارهای فناوری ضمن هشدار این موضوع می افزاید: "ما خواستار بهبود کنترل خودرو هستیم نه اینکه بر عوامل کاهش تمرکز راننده بیافزاییم".
یک چارچوب زمانی غافلانه
در اعلامیه فوریه NHTSA اعلام شده بود به محض انتشار عمومی نتایج آزمون ایمنی، این موسسه کار بر روی یک پیشنهادیه قانون گذاری را آغاز خواهد کرد که نصب تجهیزات V2V را بر روی خودروها در یکی از سالهای آتی اجباری می سازد.
موضوعی که بلافاصله به ذهن خاطرنشان می شود، تصمیم وزارت حمل و نقل آمریکا بر جستجوی نوعی حکم مشابه آن چیزی است که در یکم ژانویه 1968 صادر شد، یعنی قانونی که تمامی وسایل نقلیه به استثنای اتوبوس ها را مجبور به نصب کمربندهای ایمنی می نمود.لیکن انتشار عمومی یافته های NHTSA نه هفته ها، بلکه ماهها ممکن است طول بکشد.
دوئرزاف اینطور پیش بینی می کند که موسسه راه حزم و احتیاط را در پیش گرفته است. به گفته او نشانه های نسبتا قوی وجود دارند که نشان می دهند موسسه مسیر تنظیم مقررات را برخواهد گزید. لیکن برای پیشگیری از بروز واکنش شدید و مقاومت در این کار تعجیل نخواهند کرد.
دوئرزاف می افزاید: نسخه منتشر شده پیشنهادیه قانونی جزئیات بیشتری درباره بخش هایی از سامانه V2V مورد تایید NHTSA ارائه خواهد کرد. برنامه زمانی بخش مهمی از این اعلامیه است و به عقیده دوئرزاف بین اعلام برنامه زمانی NHTSA برای تدوین قانون سامانه V2Vو اجرای عملی آن سالها فاصله وجود خواهد داشت.
بر طبق گزارش های جدید، مقامات DOT در حال برنامه ریزی برای اجرای سیاست ها قبل از اتمام دوره ریاست جمهوری باراک اوباما در سال 2017 هستند. مک نامارا تخمین می زند پس از اعلام رسمی حکم قانونی اجباری شدن نصب فناوری، 12 سال طول خواهد کشید تا این فناوری به ضریب نفوذ 100 درصد در تمامی خودروهای سبک برسد.
برای اینکه بینشی در مورد آینده بدست آوریم کافی است به گفته مدیر اجرایی ارشد نیسان، کارلوس گوسن توجه کنیم که گفته بود این خودروساز ژاپنی تا سال 2020 یک اتومبیل خودمختار (بدون نیاز به راننده) را وارد بازار خواهد کرد، بدین صورت حکم قانونی NHTSA مبنی بر نصب اجباری فناوری V2V به امری زائد و بلا استفاده تبدیل می شود.
مک نامارا می گوید: "سازندگان تجهیزات اصلی نیاز به وارد کردن این طراحی ها در برنامه های خود دارند تا بتوانند در سال 2018 شاهد استقرار محدود آنها باشند. بنابراین وارد کردن فناوری جدید در خط تولید خودروسازان، مانند سقلمه محکمی به آنان است که ممکن است بصورت افزونه جدیدی به سامانه های پیشرفته هموار راننده (ADAS) در مدلهای لوکس آنان ظاهر شود. تا آن زمان کاربردهای تجاری و ارتباطات خودرو-زیرساخت (V2I) مبتنی بر DSRC بر سطح جاده ها جاری خواهند بود."
انتخاب بین فناوری های DSRC، LTE و Lidar
در حال حاضر، DOT در تعیین مبنای ارتباطات V2V و V2I بسوی DSRC تمایل پیدا کرده است. یکی از اهداف آزمون معروف آن آربور تعیین قابلیت اعتماد DSRC و تاثیر استفاده از آن در V2V بر کاهش تصادفات ترافیکی در شرایط دنیای واقعی است.
لیکن جایگزین هایی نیز برای DSRC مورد بررسی یا آزمون قرار گرفته اند که از آن جمله می توان به شبکه های بیسیم پرسرعت 4G LTE و سامانه حسگر بصری لیدار ولوداین (Velodyne Lidar) نصب شده بر سقف اتومبیل خودران گوگل اشاره کرد.
به گفته مک نامارا، 4G LTE یک جایگزین بشمار نمی رود، زیرا قابل تایید و بقدر کافی مقاوم نیست. علاوه بر این دوئرزاف میگوید DSRC مزیت نیرومندی نسبت به LTE دارد. محرمانگی و امنیت در ذات طراحی DSRC قرار دارد اما ضرورتا بخشی از 4G LTE نیست. احتمال کمی می رود که دولت یا نهاد دیگری بتواند مکان شما را ردیابی کند. اما این مشکل با DSRC پیش نمی‌آید زیرا هیچ اطلاعات قابل شناسایی منتقل نمی گردد.
به عقیده دوئرزاف امکان نفوذگری نیز وجود ندارد. هر زمان که اجازه دسترسی بر روی خطوط بیسیم را می‌دهیم، امکان نفوذگری نیز پدید می‌آید، امنیت سایبری باید درست در جبهه عملیات طراحی شود. این یک عامل اساسی در کنترل خودرو است. اما نفوذگری وقتی سامانه تنها به تولید هشدار می‌پردازد اهمیت کمتری دارد و این اتفاقی است که در سامانه های V2V مبتنی بر DSRC روی می دهد.
لیکن سامانه حسگر بصری ولوداین که اخیرا توسط شرکت گوگل بر روی نمونه های اولیه اتومبیل‌های خودران مورد استفاده قرار گرفته است، می تواند جایگزین نیرومندتری برای DSRC تلقی شود زیرا نگرانی های مربوط به امنیت و محرمانگی را بطور کامل برطرف می سازد. به گفته مک نامارا هیچ مشکلی در رابطه با محرمانگی حسگرهای خودمختار گوگل وجود ندارد.
دوئرزاف می گوید برای این بخش، سامانه های سنتی مبتنی بر حسگر بسیار عالی هستند، اما در حال حاضر بسیار گرانقیمتند. گرچه ممکن است قیمت آنها با گذشت زمان کاهش یابد، لیکن تمامی انواع این سامانه ها محدودیت هایی مانند محدودیت عمل در خط دید راننده را دارند.
این محدودیت سامانه‌های مزبور را در تصادفات میان خودروهایی که در تقاطعات درون شهری یا سرپیچ ها به یکدیگر نزدیک می‌شوند ، تقریبا بی استفاده می سازد، یعنی تمام سناریوهایی که رانندگان، قادر به دیدن خودروهای یکدیگر نیستند.
احمد زید از شرکت فورد بر اهمیت اساسی این ویژگی تاکید کرده و گفته است: "خودروسازان ده سال بر روی این ویژگی کار کرده‌اند زیرا سناریوهایی که در ان رانندگان قادر به دیدن تهدید نیستند از اهمیت زیادی برخوردار است. امواج DSRC که مشابه Wi-Fi هستند قادرند با کمی تضعیف از میان ساختمانها عبور کنند اما شدت امواج عبوری بقدری هست که هشدارهای لازم را به راننده برساند."
دوئرزاف می‌افزاید: "V2V فقط یک حسگر اضافی است، اما بسیار ارزان بوده و نیاز به توان محاسباتی اندکی دارد. این فناوری امکان استفاده از کاربردهایی با اهداف مختلف را فراهم می کند، می تواند برای اشتراک اطلاعات در باره عکس العمل آینده راننده بکار رود. در حالی که حسگرهای سنتی تنها به اقدامات و رویدادهایی می توانند واکنش نشان دهند که قبلا رخ داده اند."
با این وجود اومی افزاید: "در یک دنیای خودکار، انتظار داریم هر دو نوع قابلیت حسگرهای خودمختار و خودروهای مرتبط حاضر و در دسترس باشند. فرض کنترل خودمختار یک وسیله نقلیه، امری بسیار پیچیده و مخاطره آمیز است. برای ایجاد یک محیط خودکار ایمن، به رویکردی مقاوم در برابر خطا با استفاده از ترکیبی از حسگرها به منظور تضمین اعتماد، نیاز داریم."
کلید موفقیت، ضریب نفوذ است
به مجرد اینکه فناوری V2V به یک واقعیت تبدیل شود، و شکی نیست که چنین خواهد شد، پذیرش سریع و گسترده آن امری حیاتی است. زیرا هر خودرو حاضر بر سطح جاده که قابلیت V2V نداشته باشد بر خطر تصادف افزوده و موفقیت فناوری را کاهش می دهد.
مک نامارا در این رابطه می گوید: "ما باید به یک حجم بحرانی از استقرار فناوری برسیم. این گفته به معنی داشتن تعداد کافی حسگر بر سطح جاده و کسب پذیرش مشتری است. پرسش این است: آیا آنها تمایل به پرداختن هزینه این فناوری خواهند داشت؟
دوئرزاف درباره آینده چارچوب زمانی استقرار V2V بدبینی بیشتری نشان داده و آنرا 20 سال پس از اعلام حکم قانونی اجباری شدن نصب فناوری می داند. به عقیده او مردم به راندن خودروهای قدیمی ادامه خواهند داد. آنها در مورد خودروهای قدیمی احساسات عمیقی دارند و استفاده از آنها برایشان نوعی تفریح بشمار می رود.
نکته مهمتر این که خودروهای سواری تنها وسایل نقلیه دخیل در تصادفات جاده‌ای نیستند و NHTSA تاکنون تصمیمی در مورد مشمول قانون ساختن کامیون ها در فرایند تنظیم مقررات خود نگرفته است.
راجر لنکتات جانشین مدیر خدمات چندرسانه ای خودرویی و ارتباطات موسسه معروف Strategic Analytics در وبلاگ خود این حذف را مورد انتقاد قرار داده است. او در یک پست جدید نوشته است: "آنچه بطور خاص [در اعلامیه NHTSA] دیده نمی شود، حکم قانونی برای اجباری ساختن نصب فناوری DSRC در خودروهای تجاری FMCSA رده 6، 7 و 8 و نیز خودروهای امداد اضطراری است."
به عقیده او این امر تاثیری بسیار منفی بر فناوری دارد. او در پست خود نوشته است: "تا زمانی که DSRC راه خود را به بازار یافته باشد، احتمال بالایی وجود دارد که فناوری های رقیب از طریق سازوکارهای بازار به پذیرش کافی دست یافته و DSRC را بلاموضوع ساخته باشند. کاری که NHTSA برای تغییر این چشم انداز مایوس کننده نمی تواند انجام دهد اجبار به پیاده سازی فناوری در آن بخش از خودروهای تجاری است که سلسله مراتب تصمیم گیری خاص خود را دارند."
مک نامارا با این نکته موافق است که شامل نساختن خودروهای تجاری یک اشتباه بوده است. او می گوید: "ناوگان خودروهای تجاری می تواند هزینه نصب فناوری را بپردازد و دولت فدرال نیز قادر به قانون گذاری بر روی ناوگان هاست زیرا این یک تجارت بین ایالتی است."
مک نامارا بر این باور است که دلیل حذف خودروهای تجاری، مشارکت NHTSA در برنامه ائتلاف تعیین معیارهای پیشگیری از برخورد در ارتباطات ایمنی خودرو (CAMP VSC3) در آزمون V2V است. این ائتلاف شامل بخش های تحقیق و توسعه از هشت خودروساز بزرگ از جمله فورد، GM، مرسدس و نیسان است.
اما مک نامارا حذف کامیون ها را مشکل بزرگی نمی بیند. به عقیده او افزودن خودروهای تجاری به این مجموعه بسیار سریع روی خواهد داد زیرا تنها لازم است تجهیزات لازم به آنها افزوده شود.
دوئرزاف رده دیگری از خودروها را بر می شمرد که از فناوری V2V سود خواهند برد: موتورسیکلت ها. به گفته او، ممکن است وضعیتی پیش آید که راننده علیرغم نگاه کردن، وضعیت جاری را در نیابد. هشدار سامانه وقتی توجه راننده را به وضعیت جلب می‌کند که راننده عملا متوجه موتورسوار نشده است. اینکه موتورسیکلت‌ها موقعیت خود را از طریق سامانه ارتباطی منتشر کنند بسیار مفید واقع خواهد شد. این موضوع اکنون تحت بررسی و پژوهش قرار دارد.
پذیرش مشتری
پذیرش فناوری جدید توسط مشتری عنصری حیاتی از استقرار آن است و نصب و بکارگیری حجمی بحرانی از تجهیزات V2V در خودروها برای ایفای کارکردهای آن اهمیتی حیاتی دارد.
اما همچنانکه بسیاری از خودروسازان کشف کرده اند، مشتریان اشتیاقی به هزینه کردن برای ویژگی های ایمنی ندارند. آنها چنین فرض می کنند که فناوری ایمنی باید بخشی از تجهیزات استاندارد باشد. علاوه براین موضوع محرمانگی آنطور که توسط عموم مردم و بخشی از صاحب نظران آزادی های اجتماعی درک شده، عاملی در پذیرش مشتری است که نمی توان آنرا کم اهمیت در نظر گرفت.
با این وجود در نمایشگاه CES احمد زید از شرکت فورد ارتباطات V2V بین دو خودرو را دورتر از آن دانست که تهدیدی در بر داشته باشد. به گفته او اگر در فاصله 300 تا 500 متری از یک خودرو واقع باشید می توانید پیامهای او را دریافت کنید. البته مدل خودرو یا شماره پلاک آنرا نخواهید دانست. همه چیز ناشناس باقی می‌ماند.
با این وجود مک نامارا پرسش مهمی را مطرح می‌کند: چه کسی از داده ها استفاده می کند؟ پاسخ ساده است: خودروی دیگری از داده‌های شما استفاده خواهد برد.
مطمئنا این احتمال وجود خواهد داشت که راننده ای یا یک پلیس در داخل محدوده ارتباطی V2V خود، به هر دلیلی به ردیابی بصری یک خودرو در طول یک مسیر معین بپردازد.
لیکن موضوع عاجل تر این است که مشتریان متقاعد به کارایی فناوری و ارزش هزینه کردن برای آن شوند. به گفته احمد زید: "ما سعی در پیدا کردن بهترین مسیر برای حفظ امنیت کرده ایم، لیکن با وجود عدم تحقق هدف مزبور، یک سامانه قابل پیاده سازی در اختیار داریم. ما باید یک سامانه امنیتی قابل اعتماد یافته و اطمینان یابیم که خودروها می توانند گواهینامه‌ها را بارگذاری کنند. این امر ممکن است پیچیده و هزینه بر باشد."
امنیت امری ضروری در عملکرد V2V در پیشگیری از تصادفات است، بویژه تا آنجایی که به دقت اطلاعات مبادله شده میان خودروها مربوط می شود. یا آنظور که احمد زید مطرح کرده است، "چگونه می توانم به دقت اطلاعات ارسال شده از سوی شما اعتماد کنم؟"
این موضوع نگرانی بزرگی برای خودروسازان است و نیاز به زمانی برای کار دارد. احمد زید در این رابطه توضیح می دهد: "برای ارسال هشدار صحیح به راننده، باید فرایند صدور گواهینامه کاملی طی شود."
آینده
بدون شک این پرسش ها طرح خواهند شد و از آنجایی که طرفهای ذینفع در انتظار ادامه فرایند تنظیم مقررات از سوی NHTSA هستند، پاسخ هایی نیز برای آن ها پیدا می شود. در این میانه، خودروسازان به توسعه فناوری ادامه خواهند داد.
از آنجایی که هر مدل خودرو باید قادر به صحبت با تمامی مدلهای دیگر باشد، این فناوری نیاز به سطح بالایی از سازگاری عملیاتی دارد. بنابراین خودروسازان باید بسختی بر روی پالایش واسطه های کاربری ماشین – انسان اختصاصی خود برای سامانه V2V کار کنند.
کریس راف مدیر اجرایی ارشد UIEvolution که تامین کننده راه حلهای ارتباطات خودرویی بر روی بسترهای مشترک است، در این رابطه می گوید: "هر کدام از سازندگان خودرو واسطه های کاربری (HMI) متمایزی ابداع کرده و به نحو متفاوتی به مطالعه تاثیر هشدارهای ایمنی بر روی رانندگان خواهند پرداخت. همگام با افزایش خودمختاری اتومبیل ها این امر به عامل متمایز کننده مهمی تبدیل خواهد شد."
در همین زمان، برخی ایالت های آمریکا قبلا فعالیت هایی را بر روی پیاده سازی فناوری DSRC در کارکردهای اساسی V2I با هدف بهبود جریان ترافیک و کاهش مصرف سوخت و انتشار آلاینده ها آغاز کرده اند.
بر طبق گفته مک نامارا، فلوریدا، تگزاس، نیویورک و سایر ایالت ها شروع به استقرار سامانه های ارتباطات بیسیم در سر چهارراهها کرده اند تا با ایجاد هماهنگی در زمانبندی چراغهای راهنمایی باعث همسان سازی سرعت ترافیک شوند، یعنی چیزی که به نام موج سبز خوانده می شود. این امر فوایدی فوری در بر خواهد داشت.
با قانون گذاری دولتی یا بدون آن، ارتباطات میان خودروها یا حداقل میان خودرو و زیرساخت در آینده ای نزدیک امری اجتناب ناپذیر خواهد بود.
اعلامیه اداره ایمنی ترافیک بزرگراههای آمریکا (NHTSA) در اوایل فوریه سال جاری مبنی بر آغاز فرایند استقرار فناوری ارتباطات خودرو با خودرو (V2V) در وسایل نقلیه سبک، پرسش های بسیاری را از سوی افراد مشتاق فناوری برانگیخته است.
این اداره در اعلامیه خود گفته بود در حال تکمیل تحلیل های خود از داده های آزمون ایمنی خودروهای مرتبط است که به مدت یکسال با بیش از 2800 خودرو با همکاری پژوهشکده حمل و نقل دانشگاه میشگان در آن آربور اجرا شده است. در این اعلامیه همچنین عنوان شده بود که نتایج بدست آمده در هفته های آتی منتشر خواهد شد.
اداره NHTSA میگوید این فناوری می تواند با هشداردهی به رانندگان در مورد ریسک ها و خطرات، بویژه آنهایی که خارج از خط دید راننده هستند، باعث پیشگیری از بسیاری از انواع تصادفات متداول مانند برخورد از عقب، تغییر مسیر و برخورد در تقاطع ها شود.
در نظراتی که در نمایشگاه بین المللی لوازم الکترونیکی مصرفی (CES) لاس وگاس به تاریخ ژانویه سال جاری ابراز شد، مدیر NHTSA آقای دیوید استریکلند گفته است که اگر V2V با سایر فناوری های درون خودرو ترکیب شود، می تواند باعث کاهش 80 درصدی در تعداد تصادفاتی شود که منشاء آنها اختلال حواس رانندگان نیستند.
فناوری V2V چگونه کار می کند
به گفته زاخاری دوئرزاف (Zachary Doerzaph) مدیر مرکز پژوهش خودروهای پیشرفته در موسسه حمل و نقل ویرجینیا تک، مثالی از این فناوری های نجات بخش استفاده از هشدار ترمز اضطراری (EEBL) است، کاربردی از V2V که در صورت ترمز شدید و ناگهانی یک خودرو، سیگنال ویژه ای را به خودروهای پشت سر می فرستد.
اگر سناریوی طراحی شده درست اجرا شود، هرکدام از خودروهای پشت سر که به فناوری V2V مجهز باشند، هشداری برای راننده خود تولید می کنند. به گفته دوئرزاف این کاربرد اختصاصا برای کاهش احتمال تصادفات زنجیره ای طراحی شده است.
این هشدارها می توانند به شکل چراغهای LED چشمک زن روی داشبورد یا آینه عقب، هشدارهای صوتی یا لرزش صندلی راننده یا ترکیبی از هر سه نوع باشد.
در طی نمایشی از این فناوری بر روی یک خودروی مدل تاروس فورد مجهز به فناوری V2V در نمایشگاه CES سال جاری، فرید احمد زید کارشناس فنی سامانه های همیار راننده در بخش ایمنی فعال فورد چنین اظهار نمود که فناوری ارتباطات بردکوتاه اختصاصی (DSRC) قادر است سیگنالهایی را از سایر خودروهای مجهز به فناوری V2V تا شعاع 300 تا 500 متری گردآوری کند.
اطلاعات ارسالی شامل سرعت خودرو، برخی ورودی های خودرو-راننده، ترمزگیری و سیگنالهای تولید شده توسط گردش فرمان خودرو می باشد. این اطلاعات به داده های GPS افزوده شده و به شکل یک پیام بسته بندی شده 10 بار در ثانیه منتشر می شود.
احمد زید در ادامه توضیح می دهد: بدین ترتیب شما می توانید با سرعت 10 بار در ثانیه اطلاعاتی در مورد اشیایی که با سرعت پیرامون شما در حرکتند داشته باشید.
به گفته دوئرزاف آزمایشاتی نیز در راهند که در آنها یک ضربان 500 هزارم ثانیه ای ترمز بکار رفته است. بدین ترتیب هشداری برای راننده از طریق سامانه ترمز خودرو تولید می شود. این سامانه خودرو را متوقف نساخته یا حتی باعث کاهش قابل ملاحظه سرعت آن نمی شود لیکن می تواند ترمز را فعال کرده و پاسخی را از سوی راننده موجب شود.
لیکن تمامی این علایم هشدار دهنده همراه با خطراتی برای راننده هستند. دیو مک نامارا رییس یک شرکت تولید راهکارهای فناوری ضمن هشدار این موضوع می افزاید: "ما خواستار بهبود کنترل خودرو هستیم نه اینکه بر عوامل کاهش تمرکز راننده بیافزاییم".
یک چارچوب زمانی غافلانه
در اعلامیه فوریه NHTSA اعلام شده بود به محض انتشار عمومی نتایج آزمون ایمنی، این موسسه کار بر روی یک پیشنهادیه قانون گذاری را آغاز خواهد کرد که نصب تجهیزات V2V را بر روی خودروها در یکی از سالهای آتی اجباری می سازد.
موضوعی که بلافاصله به ذهن خاطرنشان می شود، تصمیم وزارت حمل و نقل آمریکا بر جستجوی نوعی حکم مشابه آن چیزی است که در یکم ژانویه 1968 صادر شد، یعنی قانونی که تمامی وسایل نقلیه به استثنای اتوبوس ها را مجبور به نصب کمربندهای ایمنی می نمود.لیکن انتشار عمومی یافته های NHTSA نه هفته ها، بلکه ماهها ممکن است طول بکشد.
دوئرزاف اینطور پیش بینی می کند که موسسه راه حزم و احتیاط را در پیش گرفته است. به گفته او نشانه های نسبتا قوی وجود دارند که نشان می دهند موسسه مسیر تنظیم مقررات را برخواهد گزید. لیکن برای پیشگیری از بروز واکنش شدید و مقاومت در این کار تعجیل نخواهند کرد.
دوئرزاف می افزاید: نسخه منتشر شده پیشنهادیه قانونی جزئیات بیشتری درباره بخش هایی از سامانه V2V مورد تایید NHTSA ارائه خواهد کرد. برنامه زمانی بخش مهمی از این اعلامیه است و به عقیده دوئرزاف بین اعلام برنامه زمانی NHTSA برای تدوین قانون سامانه V2Vو اجرای عملی آن سالها فاصله وجود خواهد داشت.
بر طبق گزارش های جدید، مقامات DOT در حال برنامه ریزی برای اجرای سیاست ها قبل از اتمام دوره ریاست جمهوری باراک اوباما در سال 2017 هستند. مک نامارا تخمین می زند پس از اعلام رسمی حکم قانونی اجباری شدن نصب فناوری، 12 سال طول خواهد کشید تا این فناوری به ضریب نفوذ 100 درصد در تمامی خودروهای سبک برسد.
برای اینکه بینشی در مورد آینده بدست آوریم کافی است به گفته مدیر اجرایی ارشد نیسان، کارلوس گوسن توجه کنیم که گفته بود این خودروساز ژاپنی تا سال 2020 یک اتومبیل خودمختار (بدون نیاز به راننده) را وارد بازار خواهد کرد، بدین صورت حکم قانونی NHTSA مبنی بر نصب اجباری فناوری V2V به امری زائد و بلا استفاده تبدیل می شود.
مک نامارا می گوید: "سازندگان تجهیزات اصلی نیاز به وارد کردن این طراحی ها در برنامه های خود دارند تا بتوانند در سال 2018 شاهد استقرار محدود آنها باشند. بنابراین وارد کردن فناوری جدید در خط تولید خودروسازان، مانند سقلمه محکمی به آنان است که ممکن است بصورت افزونه جدیدی به سامانه های پیشرفته هموار راننده (ADAS) در مدلهای لوکس آنان ظاهر شود. تا آن زمان کاربردهای تجاری و ارتباطات خودرو-زیرساخت (V2I) مبتنی بر DSRC بر سطح جاده ها جاری خواهند بود."
انتخاب بین فناوری های DSRC، LTE و Lidar
در حال حاضر، DOT در تعیین مبنای ارتباطات V2V و V2I بسوی DSRC تمایل پیدا کرده است. یکی از اهداف آزمون معروف آن آربور تعیین قابلیت اعتماد DSRC و تاثیر استفاده از آن در V2V بر کاهش تصادفات ترافیکی در شرایط دنیای واقعی است.
لیکن جایگزین هایی نیز برای DSRC مورد بررسی یا آزمون قرار گرفته اند که از آن جمله می توان به شبکه های بیسیم پرسرعت 4G LTE و سامانه حسگر بصری لیدار ولوداین (Velodyne Lidar) نصب شده بر سقف اتومبیل خودران گوگل اشاره کرد.
به گفته مک نامارا، 4G LTE یک جایگزین بشمار نمی رود، زیرا قابل تایید و بقدر کافی مقاوم نیست. علاوه بر این دوئرزاف میگوید DSRC مزیت نیرومندی نسبت به LTE دارد. محرمانگی و امنیت در ذات طراحی DSRC قرار دارد اما ضرورتا بخشی از 4G LTE نیست. احتمال کمی می رود که دولت یا نهاد دیگری بتواند مکان شما را ردیابی کند. اما این مشکل با DSRC پیش نمی‌آید زیرا هیچ اطلاعات قابل شناسایی منتقل نمی گردد.
به عقیده دوئرزاف امکان نفوذگری نیز وجود ندارد. هر زمان که اجازه دسترسی بر روی خطوط بیسیم را می‌دهیم، امکان نفوذگری نیز پدید می‌آید، امنیت سایبری باید درست در جبهه عملیات طراحی شود. این یک عامل اساسی در کنترل خودرو است. اما نفوذگری وقتی سامانه تنها به تولید هشدار می‌پردازد اهمیت کمتری دارد و این اتفاقی است که در سامانه های V2V مبتنی بر DSRC روی می دهد.
لیکن سامانه حسگر بصری ولوداین که اخیرا توسط شرکت گوگل بر روی نمونه های اولیه اتومبیل‌های خودران مورد استفاده قرار گرفته است، می تواند جایگزین نیرومندتری برای DSRC تلقی شود زیرا نگرانی های مربوط به امنیت و محرمانگی را بطور کامل برطرف می سازد. به گفته مک نامارا هیچ مشکلی در رابطه با محرمانگی حسگرهای خودمختار گوگل وجود ندارد.
دوئرزاف می گوید برای این بخش، سامانه های سنتی مبتنی بر حسگر بسیار عالی هستند، اما در حال حاضر بسیار گرانقیمتند. گرچه ممکن است قیمت آنها با گذشت زمان کاهش یابد، لیکن تمامی انواع این سامانه ها محدودیت هایی مانند محدودیت عمل در خط دید راننده را دارند.
این محدودیت سامانه‌های مزبور را در تصادفات میان خودروهایی که در تقاطعات درون شهری یا سرپیچ ها به یکدیگر نزدیک می‌شوند ، تقریبا بی استفاده می سازد، یعنی تمام سناریوهایی که رانندگان، قادر به دیدن خودروهای یکدیگر نیستند.
احمد زید از شرکت فورد بر اهمیت اساسی این ویژگی تاکید کرده و گفته است: "خودروسازان ده سال بر روی این ویژگی کار کرده‌اند زیرا سناریوهایی که در ان رانندگان قادر به دیدن تهدید نیستند از اهمیت زیادی برخوردار است. امواج DSRC که مشابه Wi-Fi هستند قادرند با کمی تضعیف از میان ساختمانها عبور کنند اما شدت امواج عبوری بقدری هست که هشدارهای لازم را به راننده برساند."
دوئرزاف می‌افزاید: "V2V فقط یک حسگر اضافی است، اما بسیار ارزان بوده و نیاز به توان محاسباتی اندکی دارد. این فناوری امکان استفاده از کاربردهایی با اهداف مختلف را فراهم می کند، می تواند برای اشتراک اطلاعات در باره عکس العمل آینده راننده بکار رود. در حالی که حسگرهای سنتی تنها به اقدامات و رویدادهایی می توانند واکنش نشان دهند که قبلا رخ داده اند."
با این وجود اومی افزاید: "در یک دنیای خودکار، انتظار داریم هر دو نوع قابلیت حسگرهای خودمختار و خودروهای مرتبط حاضر و در دسترس باشند. فرض کنترل خودمختار یک وسیله نقلیه، امری بسیار پیچیده و مخاطره آمیز است. برای ایجاد یک محیط خودکار ایمن، به رویکردی مقاوم در برابر خطا با استفاده از ترکیبی از حسگرها به منظور تضمین اعتماد، نیاز داریم."
کلید موفقیت، ضریب نفوذ است
به مجرد اینکه فناوری V2V به یک واقعیت تبدیل شود، و شکی نیست که چنین خواهد شد، پذیرش سریع و گسترده آن امری حیاتی است. زیرا هر خودرو حاضر بر سطح جاده که قابلیت V2V نداشته باشد بر خطر تصادف افزوده و موفقیت فناوری را کاهش می دهد.
مک نامارا در این رابطه می گوید: "ما باید به یک حجم بحرانی از استقرار فناوری برسیم. این گفته به معنی داشتن تعداد کافی حسگر بر سطح جاده و کسب پذیرش مشتری است. پرسش این است: آیا آنها تمایل به پرداختن هزینه این فناوری خواهند داشت؟
دوئرزاف درباره آینده چارچوب زمانی استقرار V2V بدبینی بیشتری نشان داده و آنرا 20 سال پس از اعلام حکم قانونی اجباری شدن نصب فناوری می داند. به عقیده او مردم به راندن خودروهای قدیمی ادامه خواهند داد. آنها در مورد خودروهای قدیمی احساسات عمیقی دارند و استفاده از آنها برایشان نوعی تفریح بشمار می رود.
نکته مهمتر این که خودروهای سواری تنها وسایل نقلیه دخیل در تصادفات جاده‌ای نیستند و NHTSA تاکنون تصمیمی در مورد مشمول قانون ساختن کامیون ها در فرایند تنظیم مقررات خود نگرفته است.
راجر لنکتات جانشین مدیر خدمات چندرسانه ای خودرویی و ارتباطات موسسه معروف Strategic Analytics در وبلاگ خود این حذف را مورد انتقاد قرار داده است. او در یک پست جدید نوشته است: "آنچه بطور خاص [در اعلامیه NHTSA] دیده نمی شود، حکم قانونی برای اجباری ساختن نصب فناوری DSRC در خودروهای تجاری FMCSA رده 6، 7 و 8 و نیز خودروهای امداد اضطراری است."
به عقیده او این امر تاثیری بسیار منفی بر فناوری دارد. او در پست خود نوشته است: "تا زمانی که DSRC راه خود را به بازار یافته باشد، احتمال بالایی وجود دارد که فناوری های رقیب از طریق سازوکارهای بازار به پذیرش کافی دست یافته و DSRC را بلاموضوع ساخته باشند. کاری که NHTSA برای تغییر این چشم انداز مایوس کننده نمی تواند انجام دهد اجبار به پیاده سازی فناوری در آن بخش از خودروهای تجاری است که سلسله مراتب تصمیم گیری خاص خود را دارند."
مک نامارا با این نکته موافق است که شامل نساختن خودروهای تجاری یک اشتباه بوده است. او می گوید: "ناوگان خودروهای تجاری می تواند هزینه نصب فناوری را بپردازد و دولت فدرال نیز قادر به قانون گذاری بر روی ناوگان هاست زیرا این یک تجارت بین ایالتی است."
مک نامارا بر این باور است که دلیل حذف خودروهای تجاری، مشارکت NHTSA در برنامه ائتلاف تعیین معیارهای پیشگیری از برخورد در ارتباطات ایمنی خودرو (CAMP VSC3) در آزمون V2V است. این ائتلاف شامل بخش های تحقیق و توسعه از هشت خودروساز بزرگ از جمله فورد، GM، مرسدس و نیسان است.
اما مک نامارا حذف کامیون ها را مشکل بزرگی نمی بیند. به عقیده او افزودن خودروهای تجاری به این مجموعه بسیار سریع روی خواهد داد زیرا تنها لازم است تجهیزات لازم به آنها افزوده شود.
دوئرزاف رده دیگری از خودروها را بر می شمرد که از فناوری V2V سود خواهند برد: موتورسیکلت ها. به گفته او، ممکن است وضعیتی پیش آید که راننده علیرغم نگاه کردن، وضعیت جاری را در نیابد. هشدار سامانه وقتی توجه راننده را به وضعیت جلب می‌کند که راننده عملا متوجه موتورسوار نشده است. اینکه موتورسیکلت‌ها موقعیت خود را از طریق سامانه ارتباطی منتشر کنند بسیار مفید واقع خواهد شد. این موضوع اکنون تحت بررسی و پژوهش قرار دارد.
پذیرش مشتری
پذیرش فناوری جدید توسط مشتری عنصری حیاتی از استقرار آن است و نصب و بکارگیری حجمی بحرانی از تجهیزات V2V در خودروها برای ایفای کارکردهای آن اهمیتی حیاتی دارد.
اما همچنانکه بسیاری از خودروسازان کشف کرده اند، مشتریان اشتیاقی به هزینه کردن برای ویژگی های ایمنی ندارند. آنها چنین فرض می کنند که فناوری ایمنی باید بخشی از تجهیزات استاندارد باشد. علاوه براین موضوع محرمانگی آنطور که توسط عموم مردم و بخشی از صاحب نظران آزادی های اجتماعی درک شده، عاملی در پذیرش مشتری است که نمی توان آنرا کم اهمیت در نظر گرفت.
با این وجود در نمایشگاه CES احمد زید از شرکت فورد ارتباطات V2V بین دو خودرو را دورتر از آن دانست که تهدیدی در بر داشته باشد. به گفته او اگر در فاصله 300 تا 500 متری از یک خودرو واقع باشید می توانید پیامهای او را دریافت کنید. البته مدل خودرو یا شماره پلاک آنرا نخواهید دانست. همه چیز ناشناس باقی می‌ماند.
با این وجود مک نامارا پرسش مهمی را مطرح می‌کند: چه کسی از داده ها استفاده می کند؟ پاسخ ساده است: خودروی دیگری از داده‌های شما استفاده خواهد برد.
مطمئنا این احتمال وجود خواهد داشت که راننده ای یا یک پلیس در داخل محدوده ارتباطی V2V خود، به هر دلیلی به ردیابی بصری یک خودرو در طول یک مسیر معین بپردازد.
لیکن موضوع عاجل تر این است که مشتریان متقاعد به کارایی فناوری و ارزش هزینه کردن برای آن شوند. به گفته احمد زید: "ما سعی در پیدا کردن بهترین مسیر برای حفظ امنیت کرده ایم، لیکن با وجود عدم تحقق هدف مزبور، یک سامانه قابل پیاده سازی در اختیار داریم. ما باید یک سامانه امنیتی قابل اعتماد یافته و اطمینان یابیم که خودروها می توانند گواهینامه‌ها را بارگذاری کنند. این امر ممکن است پیچیده و هزینه بر باشد."
امنیت امری ضروری در عملکرد V2V در پیشگیری از تصادفات است، بویژه تا آنجایی که به دقت اطلاعات مبادله شده میان خودروها مربوط می شود. یا آنظور که احمد زید مطرح کرده است، "چگونه می توانم به دقت اطلاعات ارسال شده از سوی شما اعتماد کنم؟"
این موضوع نگرانی بزرگی برای خودروسازان است و نیاز به زمانی برای کار دارد. احمد زید در این رابطه توضیح می دهد: "برای ارسال هشدار صحیح به راننده، باید فرایند صدور گواهینامه کاملی طی شود."
آینده
بدون شک این پرسش ها طرح خواهند شد و از آنجایی که طرفهای ذینفع در انتظار ادامه فرایند تنظیم مقررات از سوی NHTSA هستند، پاسخ هایی نیز برای آن ها پیدا می شود. در این میانه، خودروسازان به توسعه فناوری ادامه خواهند داد.
از آنجایی که هر مدل خودرو باید قادر به صحبت با تمامی مدلهای دیگر باشد، این فناوری نیاز به سطح بالایی از سازگاری عملیاتی دارد. بنابراین خودروسازان باید بسختی بر روی پالایش واسطه های کاربری ماشین – انسان اختصاصی خود برای سامانه V2V کار کنند.
کریس راف مدیر اجرایی ارشد UIEvolution که تامین کننده راه حلهای ارتباطات خودرویی بر روی بسترهای مشترک است، در این رابطه می گوید: "هر کدام از سازندگان خودرو واسطه های کاربری (HMI) متمایزی ابداع کرده و به نحو متفاوتی به مطالعه تاثیر هشدارهای ایمنی بر روی رانندگان خواهند پرداخت. همگام با افزایش خودمختاری اتومبیل ها این امر به عامل متمایز کننده مهمی تبدیل خواهد شد."
در همین زمان، برخی ایالت های آمریکا قبلا فعالیت هایی را بر روی پیاده سازی فناوری DSRC در کارکردهای اساسی V2I با هدف بهبود جریان ترافیک و کاهش مصرف سوخت و انتشار آلاینده ها آغاز کرده اند.
بر طبق گفته مک نامارا، فلوریدا، تگزاس، نیویورک و سایر ایالت ها شروع به استقرار سامانه های ارتباطات بیسیم در سر چهارراهها کرده اند تا با ایجاد هماهنگی در زمانبندی چراغهای راهنمایی باعث همسان سازی سرعت ترافیک شوند، یعنی چیزی که به نام موج سبز خوانده می شود. این امر فوایدی فوری در بر خواهد داشت.
با قانون گذاری دولتی یا بدون آن، ارتباطات میان خودروها یا حداقل میان خودرو و زیرساخت در آینده ای نزدیک امری اجتناب ناپذیر خواهد بود.
